Ý tưởng thu điện từ sóng biển

Nước ta có trên 3.000 km bờ biển quanh năm sóng vỗ. Nếu tận thu được nguồn năng lượng dồi dào từ sóng biển sẽ đem lại hiệu quả kinh tế không nhỏ. Năng lượng sóng biển còn dồi dào hơn năng lượng gió vì gió thì có lúc lặng nhưng sóng biển thì không lúc nào ngưng. Năng lượng sóng tuy phân tán nhưng ổn định hơn năng lượng mặt trời vì năng lượng mặt trời chỉ thu được khi có nắng.

Có lẽ, trên thế giới chưa có loại máy phát điện sử dụng năng lượng sóng nào được chế tạo theo nguyên lý này.

Máy phát điện cánh ngầm hoạt động như sau:

Khi sóng biển nâng phao (ký hiệu số 4) lên thì dây cáp (5) bị căng ra kéo cho tời quấn cáp (2) quay. Khi sóng biển hạ phao xuống thì dây cáp bị chùng xuống và được quấn trở lại tời. (Trong tời quấn cáp, ta lắp một lò xo sao cho lò xo này tự động quấn cáp lại mỗi khi nó bị chùng).

Trong tời quấn cáp, ta cũng lắp một hộp dây cót sao cho mỗi khi sóng biển dâng lên kéo cho tời quay thì công năng này làm lên dây cót (giống như ta lên dây cót cho đồng hồ).

Trên sợi cáp ta có thanh hãm (7) để giữ cho cánh ngầm (6) không bị lò xo của tời quấn cáp kéo lại quá gần với phao. Cánh ngầm phải được giữ cách phao một cự li nhất định để cánh ngầm không bị dao động lên xuống cùng với sóng biển. Ta biết rằng càng xuống sâu thì ảnh hưởng của sóng biển càng giảm, ở độ sâu trên 10 mét thì nước biển rất ít bị dao động bởi sóng biển.

Công năng của dây cót sẽ được xả ra dần dần làm quay máy phát điện (1). Trong tời quấn cáp ta cũng cần lắp một cơ cấu đế có thể tự động cắt kết nối giữa dây cót với tời mỗi khi dây cót đã bị lên quá căng. Cánh ngầm cũng nên được chế tạo sao cho chúng ta có thể cụp nó lại mỗi khi có bão tố.

Các chi tiết của máy phát điện cũng cần phải được chế tạo bằng những vật liệu nhẹ để tăng hiệu quả của máy phát. Để có nguồn điện ổn định, cần trang bị thêm các bình ắc quy để tích trữ điện. Chúng ta cũng có thể tích hợp đưa máy phát điện vào trong lõi của tời quấn cáp và cũng có thể kết nối trục tiếp máy phát với tời mà không cần qua trung gian là dây cót.

Trên đây chỉ là nguyên lý hoạt động cơ bản của máy phát điện cánh ngầm. Khi chế tạo, máy phát điện thực sự cần có những thiết kế, tính toán và thử nghiệm cụ thể.

Theo tôi, năng lượng sóng biển còn dồi dào hơn năng lượng gió vì gió thì có lúc lặng nhưng sóng biển thì không lúc nào ngưng. Năng lượng sóng tuy phân tán nhưng ổn định hơn năng lượng mặt trời vì năng lượng mặt trời chỉ thu được những khi có nắng.

Máy phát điện cánh ngầm có thể dùng để cung cấp điện cho các phao tiêu hàng hải. Chúng ta có thể kết hợp nhiều máy phát điện cánh ngầm với nhau để tạo ra nguồn điện có công suất đủ lớn để dùng cho các mục đích khác nhau.

Kỹ sư Trương Văn Dũng
(Liên doanh Dầu khí Vietsopetro)